12-13電生磁電磁鐵的應用

電生磁電磁鐵的應用1、電流的磁效應（奧斯特實驗）（1）1820年，丹麥的科學家奧斯特第一個發(fā)現(xiàn)電與磁之間的聯(lián)系。（2）由甲、乙可知：通電導體周圍存在磁場。（3）由甲、丙可知：通電導體的磁場方向跟電流方向有關。2、直線電流的磁場直線電流的磁場的分布規(guī)律：以導線上各點為圓心的一個個同心圓，離直線電流越近，磁性越強，反之越弱。3、通電螺線管（1）磁場跟條形磁體的磁場是相似的。（2）通電螺線管的磁極方向跟電流方向有關。（3）電磁線圈的匝數(shù)越多，通過線圈的電流越大，線圈的磁性越強；插入鐵芯，線圈的磁性大大增強。4、右手螺旋定則（安培定則）（1）通電直導線：用右手握住通電直導線，讓大拇指指向電流的方向，那么四指的指向就是磁感線的環(huán)繞方向。（2）通電螺線管：用右手握螺線管，讓四指彎向螺線管中的電流方向，則大拇指所指的那端就是螺線管的北極。5、電磁鐵（1）定義：電磁鐵是一個內(nèi)部插有鐵芯的螺線管。（2）結構：（3）判斷電磁鐵磁性的強弱（轉換法）：根據(jù)電磁鐵吸引大頭針的數(shù)目的多少來判斷電磁鐵磁性的強弱。（4）影響電磁鐵磁性強弱的因素（控制變量法）：①電流大?。虎谟袩o鐵芯；③線圈匝數(shù)的多少結論①：在電磁鐵線圈匝數(shù)相同時，電流越大，電磁鐵的磁性越強。結論②：電磁鐵的磁性強弱跟有無鐵芯有關，有鐵芯的磁性越強。結論③：當通過電磁鐵的電流相同時，電磁鐵的線圈匝數(shù)越多，磁性越強。（5）電磁鐵的優(yōu)點①電磁鐵磁性有無，可由電流的有無來控制。②電磁鐵磁性強弱，可由電流大小和線圈匝數(shù)的多少來控制。③電磁鐵的磁性可由電流方向來改變。6、電磁鐵的應用：電磁起重機、磁懸浮列車、電磁選礦機、電鈴、電磁自動門等。電鈴工作原理：電路閉合，電磁鐵具有磁性，吸引彈性片，使鐵錘向鐵鈴方向運動，鐵錘打擊鐵鈴而發(fā)出聲音，同時電路斷開，電磁鐵失去磁性，鐵錘又被彈回，電路閉合。上述過程不斷重復，電鈴發(fā)出了持續(xù)的鈴聲。電磁選礦機工作原理：磁鐵礦被吸引，其余雜質不被吸引，分開落入不同的收集裝置；磁懸浮列車：利用同名磁極相排斥托起列車，利用磁極間相互作用，使列車前進。7、電磁繼電器（1）概念及作用：電磁繼電器是由電磁鐵控制的自動開關。使用電磁繼電器可用低電壓和弱電流來控制高電壓和強電流，還可以實現(xiàn)遠距離操縱和自動控制。（2）工作原理：電磁繼電器的結構如圖所示，它由電磁鐵A、銜鐵B、彈簧C和觸點D組成。當?shù)蛪弘娫撮_關閉合時，控制電路中有電流通過，電磁鐵A產(chǎn)生磁性，吸引銜鐵B，使動觸點與紅燈觸點分離，而與綠燈觸點接通，故紅燈熄滅，綠燈亮起，電動機開始工作。當?shù)蛪弘娫撮_關斷開時，電磁鐵失去了磁性，銜鐵B在彈簧C的作用下拉起，使動觸點與綠燈觸點分離，而與紅燈觸點接通，故紅燈亮起，綠燈熄滅，電動機停止工作。（3）應用①水位自動報警裝置：工作原理——水位沒有到達金屬塊A時，電磁鐵不通電無磁性，綠燈亮，顯示水位正常；當水位到達金屬塊A時，電磁鐵通電有磁性，將銜鐵吸下來，紅燈亮，表示水位不正常。②溫度自動報警裝置：工作原理——溫度升高時，水銀面上升，當水銀面上升到與金屬絲接觸時，電磁鐵線圈中有電流通過，產(chǎn)生磁性吸引銜鐵，工作電路就形成了一個回路，電鈴就響起來了。（2023?杭州）按如圖所示電路進行實驗，將滑動變阻器的滑片從右向左移動，電磁鐵吸引的大頭針枚數(shù)增多。此實驗說明影響電磁鐵磁性強弱的一個因素是（）A．電流的大小 B．電流的方向 C．線圈的匝數(shù) D．鐵芯的粗細【解答】解：將滑動變阻器的滑片從右向左移動，變阻器連入電路的電阻變小，由歐姆定律可知電路的電流變大，根據(jù)電磁鐵吸引的大頭針枚數(shù)增多，可知電磁鐵磁性變強，線圈匝數(shù)不變，此實驗說明影響電磁鐵磁性強弱的一個因素是電流的大小。故選：A。（2023?衢州）科學發(fā)現(xiàn)往往閃耀著科學家們智慧的光芒。（1）1820年奧斯特發(fā)現(xiàn)通電導線能使其周圍的小磁針發(fā)生偏轉。如圖，在小磁針的上方拉一根與小磁針平行的直導線，閉合開關時，小磁針N極向紙外偏轉，則電源端為正極。（2）法拉第深入思考了奧斯特實驗，認為：通電導線能使磁針轉動，說明磁針受到力的作用，那么反過來，磁針也能使通電導線轉動。他這樣推測的依據(jù)是?！窘獯稹拷猓海?）由安培定則可知，小磁針N極向紙外偏轉，電路中電流的方向應該是從B，經(jīng)過開關，回到A，由電流的方向可知，B是電源的正極；（2）通電導線能使磁針轉動，說明通電導體對磁針有力的作用，根據(jù)物體間力的作用是相互的，磁針對通電導體也有力的作用，法拉第就是根據(jù)這個原理判斷的。故答案為：（1）B；（2）物體間力的作用是相互的。（2022?麗水）按如圖電路進行實驗，每次總觀察到電磁鐵A吸引大頭針的數(shù)目比電磁鐵B多。此現(xiàn)象說明影響電磁鐵磁性強弱的一個因素是（）A．電流大小 B．線圈匝數(shù) C．電流方向 D．電磁鐵極性【解答】解：由圖知，A、B兩電磁鐵串聯(lián)，所以通過A、B兩電磁鐵的電流相等；A的線圈匝數(shù)明顯比B的線圈匝數(shù)多，實驗觀察到電磁鐵A吸引大頭針的數(shù)目比乙多；所以此實驗說明電磁鐵的磁性強弱與線圈匝數(shù)有關。故選：B。（2022?臺州）鋁箔輕巧，導電性好，能做許多科學實驗。實驗1：“鋁箔小火箭”將鋁箔卷成筒狀，上端封閉并裝入一截火柴頭，下端開口并裝上尾翼，制成小火箭。將小火箭套在發(fā)射架上，加熱其上端，如圖甲所示。稍后小火箭就會射到空中。（1）小火箭與發(fā)射架不能套得太緊，否則會因力太大，難以起飛；（2）火柴頭燃盡后，空中的小火箭還能繼續(xù)上升，這是因為小火箭具有；實驗2：“鋁箔秋千”折一個U形鋁箔框，其兩端通過回形針與干電池兩端相連，置于磁鐵上方，如圖乙所示。通電時，鋁箔框就會朝一個方向擺動；（3）通電擺動時，電能轉化為能和內(nèi)能；（4）若要改變鋁箔框通電時的擺動方向，請寫出一種方法：?！窘獯稹拷猓海?）小火箭與發(fā)射架不能套得太緊，否則火箭與發(fā)射架間的壓力太大，火箭受到的摩擦力太大，難以起飛；（2）火柴頭燃盡后，小火箭具有慣性，所以空中的小火箭還能繼續(xù)上升；（3）鋁箔框通電后擺動是因為通電鋁箔框在磁場中受力的作用，且電流通過導體時會產(chǎn)生熱量，則此過程中將電能轉化為機械能和內(nèi)能；（4）因為通電導體在磁場中受力運動的方向與電流的方向和磁場的方向有關，所以要改變鋁箔框通電時的擺動方向，可以改變電流的方向或磁場的方向。故答案為：（1）摩擦；（2）慣性；（3）機械；（4）改變電流的方向（或磁場的方向）。（2021?杭州）如圖所示，閉合電磁鐵開關S，條形磁鐵靜止在水平桌面上。下列判斷正確的是（）A．條形磁鐵受到電磁鐵對其向左的作用力 B．條形磁鐵受到桌面對其向左的摩擦力 C．將滑動變阻器的滑片向右移動，條形磁鐵受到的摩擦力不變 D．若只改變電源的正負極，條形磁鐵受到的摩擦力變大【解答】解：A、由安培定則得，右手握住螺線管，四指指向電流的方向，大拇指指向電磁鐵右端為N極，左側為S極，同名磁極相互排斥，所以條形磁鐵受到電磁鐵對其向左的作用力，故A正確；B、條形磁鐵處于靜止狀態(tài)，水平方向上受到平衡力的作用，水平向左的排斥力和桌面對條形磁鐵的水平向右的摩擦力為一對平衡力，故B錯誤；C、將滑動變阻器的滑片向右移動，滑動變阻器接入電路的電阻變大，根據(jù)歐姆定律可知，電路中的電流變小，電磁鐵的磁性變?nèi)?，排斥力變小，摩擦力和排斥力是一對平衡力，大小相等，所以摩擦力變小，故C錯誤；D、若只改變電源的正負極，電流的方向改變，大小不變，則電磁鐵的磁性不變，條形磁體受到電磁鐵的吸引力大小等于原來的排斥力大小，此時吸引力與摩擦力是一對平衡力，大小相等，則摩擦力不變，故D錯誤。故選：A。（2023春?鹿城區(qū)校級期中）“高顏值”的磁懸浮音箱（圖甲）深受年輕人喜愛。音箱底部有一塊磁鐵，圓柱狀底座內(nèi)部有電磁鐵，原理如圖乙。為了適應不同需求，音箱的懸浮高度是可調(diào)的，下列能使音箱的高度上升的做法是（）A．減少線圈的匝數(shù) B．減小電源電壓 C．滑片P向右移動 D．抽掉電磁鐵鐵芯【解答】解：A、閉合開關S，若保持其它條件不變，將電磁鐵的線圈匝數(shù)變少，音箱受到的磁力減小，音箱在底座上懸浮時的高度會變低，故A錯誤；B、閉合開關S，若保持其它條件不變，減小電源電壓，電路中的電流也會減小，音箱受到的磁力減小，音箱在底座上懸浮時的高度會變低，故B錯誤；C、閉合開關S，若保持其它條件不變，滑片P向右移動，滑動變阻器接入電路中的電阻變小，電路中的電流會增大，音箱受到的磁力增大，音箱在底座上懸浮時的高度會上升，故C正確；D、閉合開關S，若保持其它條件不變，抽掉電磁鐵鐵芯，音箱受到的磁力減小，音箱在底座上懸浮時的高度會變低，故D錯誤。故選：C。（2023春?上城區(qū)校級期中）如圖某科學興趣小組在實驗室模擬奧斯特實驗，該實驗說明了（）A．小磁針在沒有磁場時也會轉動 B．通電導體周圍存在磁場 C．磁場的轉動會產(chǎn)生電流 D．磁場方向與電流大小有關【解答】解：A、奧斯特實驗說明通電導線周圍存在著磁場，小磁針在電流磁場的作用下發(fā)生偏轉，沒有磁場時，小磁針不會偏轉，故A錯誤；BC、奧斯特實驗說明通電導線周圍存在著磁場，故B正確、C錯誤；D、磁場方向與電流的方向有關，故D錯誤。故選：B。（2023春?蒼南縣校級期末）如圖是汽車尾氣中CO排放量的檢測電路，當CO濃度高于某一設定值時，電鈴發(fā)聲報警。圖中氣敏電阻R1阻值隨CO濃度的增大而減小，下列說法正確的是（）A．電鈴應接在A和C之間 B．當CO濃度升高，電磁鐵磁性減弱 C．為使該檢測電路在CO濃度更低時報警，可將R2的滑片向下移 D．用久后，電源電壓U1會減小，報警時CO最小濃度比設定值高【解答】解：AB、當CO濃度升高，氣敏電阻R1阻值減小，控制電路總電阻減小，電源電壓不變，則控制電流電流增大，電磁鐵磁性增強；當CO濃度高于某一設定值時，銜鐵被吸下，電鈴發(fā)聲報警，故電鈴應接在B、D之間，故AB錯誤；C、在CO濃度越低，氣敏電阻R1阻值越大，因控制電路銜鐵被吸下的最小電流不變，由歐姆定律和電阻的串聯(lián)可知，I=UR氣+R變D、用久后，電源電壓U1會減小，由歐姆定律，只有當R1阻值變小時，控制電路才能達到銜鐵被吸下的最小電流，即報警時CO最小濃度比設定值高，故D正確。故選：D。（2023春?蕭山區(qū)期末）如圖是直流電鈴的原理圖。關于電鈴工作時的說法不正確的是（）A．電流通過電磁鐵時，電磁鐵有磁性且A端為N極 B．電磁鐵吸引銜鐵，彈性片發(fā)生形變 C．小錘擊打鈴碗發(fā)出聲音，是由于鈴碗發(fā)生了振動 D．小錘擊打鈴碗時，電磁鐵仍具有磁性【解答】解：A、電流通過電磁鐵時，電磁鐵有磁性，根據(jù)安培定則判斷出A端為N極，故A敘述正確；B、電磁鐵向下吸引銜鐵時，彈性片彎曲發(fā)生形變具有彈性勢能，故B敘述正確；C、聲音是由物體的振動產(chǎn)生的，小錘擊打鈴碗發(fā)出聲音，是由于鈴碗發(fā)生了振動，故C敘述正確；D、小錘擊打鈴碗時，彈性片和銜鐵分離，電路斷開，電磁鐵沒有磁性，故D敘述錯誤。故選：D。（2023春?富陽區(qū)期末）小金同學參加了學?！把芯啃詫W習小組”，探究了“研究磁體的磁性強弱是否與溫度有關”的課題。他做的實驗如下：將一條形磁鐵的一端固定在鐵架臺上，另一端吸著一些小鐵釘，用酒精燈給磁鐵加熱，如圖甲所示，經(jīng)過一段時間后，當磁鐵被燒紅時，發(fā)現(xiàn)鐵釘紛紛落下。（1）從小金的實驗可得出的初步結論是。（2）根據(jù)這一結論，小金大膽設計了一個溫度報警器，如圖乙所示，請簡述它的工作原理：。（3）比較小金設計的溫度報警器和如圖丙所示的溫度報警器，你認為哪種設計更好？請說明理由：?！窘獯稹拷猓海?）磁體的磁性強弱不直觀，轉化為看的到的鐵釘，磁性越強，吸引鐵釘越多，開始鐵釘較多，給磁鐵加熱溫度升高后，鐵釘減少，磁性減弱；說明溫度升，高磁鐵的磁性減弱；（2）給磁鐵加熱，當感溫磁鐵被加熱到一定溫度時，磁性消失，彈性鋼片縮回，控制電路接通，電鈴發(fā)聲報警。（3）丙圖中，溫度升高時，溫度計的水銀柱上升，當上升到設定溫度位置時，水銀柱與溫度計上方的導體接通，線圈通電，電磁鐵產(chǎn)生磁性，吸引右側的開關，右側電路被接通，電鈴響；溫度下降到設定溫度以下時，水銀柱與溫度計上方的導體斷開，線圈不通電，電磁鐵磁性消失，不能再吸引右側的開關，右側電路被斷開，電鈴不響，通過對比小金設計、丙實驗設計可知，小金的設計難以設定具體的報警溫度。故答案為：（1）溫度升高時，磁鐵的磁性將減弱；（2）給磁鐵加熱，當感溫磁鐵被加熱到一定溫度時，磁性消失，彈性鋼片縮回，控制電路接通，電鈴發(fā)聲報警；（3）丙圖更好，小金的設計難以設定報警的具體溫度。（2023春?富陽區(qū)期末）如圖a是某同學為學校辦公樓空調(diào)設計的自動控制裝置，R是熱敏電阻，其阻值隨溫度變化關系如下表格所示。已知繼電器的線圈電阻R0為10Ω，左邊電源電壓為6V恒定不變。電流表0～30mA量程接入電路，圖b是電流表表盤。當繼電器線圈中的電流大于或等于15mA時，繼電器的銜鐵被吸合，右邊空調(diào)電路正常工作。溫度t/℃0510152025303540電阻R/Ω600550500450420390360330300（1）該同學將電流表改成了溫度表，請通過計算說明電流表上25℃的位置，并在圖b中標出表盤上此位置。（2）為了節(jié)省電能，使溫度達到30℃時空調(diào)才能啟動制冷，電路中要串聯(lián)多大電阻？（3）為了給空調(diào)設定不同的啟動溫度，請你提出一種可行的、調(diào)節(jié)方便的措施（改變電阻除外）?！窘獯稹拷猓海?）電路中電阻R和R0串聯(lián)在電路中，有表格中找到25℃時電阻R＝390Ω，R0＝10Ω，所以總電阻R總＝R+R0＝390Ω+10Ω＝400Ω，I=U25℃應該標在15mA處如右圖；（2）為了節(jié)省電能，使溫度達到30℃時空調(diào)才能啟動制冷，當繼電器線圈中的電流大于或等于15mA時，繼電器的銜鐵被吸合，電源電壓是6V，電阻是R總=U30℃時電阻R＝360Ω，R0＝10Ω，R串＝R總﹣R﹣R0＝400Ω﹣360Ω﹣10Ω＝30Ω。（3）為了給空調(diào)設定不同的啟動溫度，就是改變電磁鐵磁性的強弱，采取改變電壓、改變彈簧的倔強系數(shù)、改變線圈的匝數(shù)等。答：（1）見解析；（2）使溫度達到30℃時空調(diào)才能啟動制冷，電路中要串聯(lián)30Ω的電阻。（3）改變電壓從而達到改變電磁鐵磁性的目的。（答案不唯一）一．選擇題（共9小題）1．（2023春?杭州期末）如圖所示，一束帶電粒子沿著水平方向平行地飛過小磁針的上方，磁針的S極向紙內(nèi)偏轉，這一帶電粒子束可能是（）A．向右飛行的正離子束 B．向左飛行的正離子束 C．向左飛行的負離子束 D．無法確定【解答】解：小磁針的S極向紙內(nèi)偏轉，則N極向紙外偏轉，所以，飛行粒子下方的磁場方向向外，根據(jù)安培定則可知電流方向向左；由于電流的方向與正電荷定向移動的方向相同，與負電荷定向移動的方向相反，所以，這束粒子若帶正電，則向左飛行，若帶負電（負離子和電子均帶負電），則向右飛行，故ACD錯誤，B正確。故選：B。2．（2023春?奉化區(qū)期末）如圖所示為通電螺線管磁感線分布圖，根據(jù)圖分析，可得出（）A．電流從a流入，從b流出 B．A處放入小磁針，靜止時N極向左 C．C處磁場比B處強 D．通電螺線管的磁感線是真實存在的【解答】解：A、由圖可知，磁感線是從通電螺線管的左端出來、右端進入的，所以通電螺線管的左端為N極，右端為S極，根據(jù)安培定則可知，電流從b端流入、a端流出，故A錯誤；B、根據(jù)異名磁極相互吸引可知，A處放入小磁針，靜止時N極指向左，S極指向右，故B正確；C、磁體的磁極附近的磁感線較密集，磁性較強，磁體周圍的磁感線較稀疏，磁性較弱，所以C處磁場比B處弱，故C錯誤；D、人們?yōu)榱搜芯糠奖阋肓舜鸥芯€，磁感線并不存在，故D錯誤。故選：B。3．（2023春?上城區(qū)期末）如圖所示是項目學習小組的同學設計的漂浮式指南針，銅片、鋅片和飽和食鹽水溶液共同組成了“鹽水電池”，銅片是“鹽水電池”的正極，鋅片是負極。下列說法正確的是（）A．放置在C點的小磁針N極指向右 B．漂浮式指南針能夠指示方向是因為存在地磁場 C．繼續(xù)往溶液中添加食鹽能增加導電性 D．將線圈中間的鐵棒換成銅棒磁性會增強【解答】解：A、由題知，銅片是“鹽水電池”的正極，鋅片是負極，電流右進左出，根據(jù)安培定則知線圈右端是N極，在線圈的外部，磁感線是從線圈的N極出來回到線圈的S極，C點的磁場方向向左，放置在C點的小磁針N極指向左，故A錯誤；B、通電螺線管相當于一個磁體，受地磁場作用能夠指向南北，故B正確；C、繼續(xù)往溶液中添加食鹽，溶液飽和后導電性不再變化，故C錯誤；D、鐵棒容易被磁化，而銅棒不會被磁化，所以鐵棒換成銅棒會使磁性減弱，故D錯誤。故選：B。4．（2023春?蕭山區(qū)期末）如圖是直流電鈴的原理圖。關于電鈴工作時的說法不正確的是（）A．電流通過電磁鐵時，電磁鐵有磁性且A端為N極 B．電磁鐵吸引銜鐵，彈性片發(fā)生形變 C．小錘擊打鈴碗發(fā)出聲音，是由于鈴碗發(fā)生了振動 D．小錘擊打鈴碗時，電磁鐵仍具有磁性【解答】解：A、電流通過電磁鐵時，電磁鐵有磁性，根據(jù)安培定則判斷出A端為N極，故A敘述正確；B、電磁鐵向下吸引銜鐵時，彈性片彎曲發(fā)生形變具有彈性勢能，故B敘述正確；C、聲音是由物體的振動產(chǎn)生的，小錘擊打鈴碗發(fā)出聲音，是由于鈴碗發(fā)生了振動，故C敘述正確；D、小錘擊打鈴碗時，彈性片和銜鐵分離，電路斷開，電磁鐵沒有磁性，故D敘述錯誤。故選：D。5．（2022春?蕭山區(qū)期末）如圖所示，在電路中滑動變阻器滑片P逐漸向左適當移動的過程中，條形磁鐵仍保持靜止，在此過程中下列說法正確的是（）A．電磁鐵磁性逐漸增強 B．電磁鐵左端為S極 C．條形磁鐵受到的摩擦力向左 D．條形磁鐵與電磁鐵相互吸引【解答】解：A、滑動變阻器滑片P逐漸向左適當移動的過程中，滑動變阻器連入電路中的電阻減小，電路中的電流增大，電磁鐵的磁性增強，故A正確；B、根據(jù)螺線管的線圈繞向和電流從螺線管的左端流入，利用安培定則可知，電磁鐵左端為N極，故B錯誤；C、由前面分析可知，電磁鐵的左端為N極，由于條形磁鐵和電磁鐵的N極相對，所以條形磁鐵受到電磁鐵對它向左的斥力；由于條形磁鐵受到斥力的作用，使得條形磁鐵有向左運動的趨勢，所以在此過程中條形磁鐵受到摩擦力的方向向右。故C錯誤；D、電磁鐵的左端為N極，與條形磁鐵同名磁極相對，相互排斥，故D錯誤。故選：A。6．（2023春?越城區(qū)期中）某興趣小組設計了一種路燈自動控制裝置，路燈的通斷由光控開關控制，兩路燈的額定電壓為220V，R為保護電阻，S為光控開關，白天光控開關斷開，兩路燈不發(fā)光，晚上光控開關閉合，兩路燈正常發(fā)光。下列電路設計符合要求的是（）A． B． C． D．【解答】解：A．由電路圖可知，白天光控開關斷開，電磁鐵沒有磁性、銜鐵被拉起，上面的路燈正常發(fā)光；晚上時光控開關閉合，電磁鐵具有磁性、銜鐵被吸下，下面的路燈正常發(fā)光，故A不符合題意；B．由電路圖可知，白天時電磁鐵沒有磁性、銜鐵被拉起，工作電路斷開，兩路燈不發(fā)光；晚上時電磁鐵具有磁性、銜鐵被吸下，兩路燈串聯(lián)在220V的電路中能發(fā)光，但不能正常發(fā)光，故B不符合題意；C．由電路圖可知，白天時電磁鐵沒有磁性、銜鐵被拉起，工作電路斷開，兩路燈不發(fā)光；晚上時電磁鐵具有磁性、銜鐵被吸下，兩路燈并聯(lián)在220V的電路中能正常發(fā)光，故C符合題意；D．由電路圖可知，白天時電磁鐵沒有磁性、銜鐵被拉起，兩路燈并聯(lián)在220V的電路中能正常發(fā)光；晚上時電磁鐵具有磁性、銜鐵被吸下，兩路燈仍然并聯(lián)在220V的電路中能正常發(fā)光，故D不符合題意。故選：C。7．（2023春?諸暨市期中）如圖所示為車庫積水自動報警裝置原理圖，A、B位置可以安裝電鈴或者LED燈。當車庫沒有積水時LED燈亮，有積水時電鈴響。下列說法正確的是（）A．電鈴應該安裝在A的位置 B．電鈴工作時，電磁鐵的上端是N極 C．自動報警控制電路的工作原理是電磁感應 D．自動報警控制電路的工作原理是電流磁效應【解答】解：A、車庫沒有積水時，電磁鐵不具有磁性，不會吸引銜鐵，LED燈亮，說明A為LED燈；車庫有積水時，左側控制電路接通，電磁鐵通電，電磁鐵會具有磁性，能吸引銜鐵，使得B的電路接通，電鈴發(fā)出聲音，所以電鈴應安裝在圖中的B位置，故A錯誤；B、電鈴工作時，電流從電磁鐵的上端流入、下端流出，根據(jù)安培定則可知，電磁鐵的上端是S極，故B錯誤；CD、電鈴的主要部件是電磁鐵，電磁鐵通電后具有磁性，這是電流的磁效應，是丹麥物理學家奧斯特發(fā)現(xiàn)的，故C錯誤，D正確。故選：D。8．（2023春?平湖市期中）如圖所示為條形磁鐵和電磁鐵，虛線表示磁感線，則甲、乙、丙、丁的極性依次是（）A．S，N，S，S B．N，N，S，N C．S，S，N，N D．N，S，N，N【解答】解：根據(jù)圖示的線圈繞向和電流從左端流入，右端流出，結合安培定則從而可以確定電磁鐵的乙端為N極，丙端為S極。在磁體的周圍，磁感線從磁體的N極出來回到S極，所以條形磁鐵甲的右端為S極；根據(jù)磁感線的形狀可知，兩者相互排斥，是同名磁極，所以條形磁鐵丁的左端為S極。故選：A。9．（2023春?紹興期中）如圖是汽車啟動裝置原理圖，對于這一裝置及其工作特點，下列說法中不正確的是（）A．旋轉鑰匙能使電磁鐵所在電路工作 B．電磁鐵的工作電壓與電動機的工作電壓相等 C．電磁鐵通電時，上端是N極，下端是S極 D．電磁鐵通電時，吸引上方的銜鐵，使觸點A向右與B接觸【解答】解：AD、將汽車鑰匙插入鑰匙孔，轉動鑰匙相當于閉合電磁鐵的開關，使電磁鐵工作，吸引銜鐵向下，使觸點A向右與B接觸，把電動機所在電路接通，汽車啟動，故AD正確；B、由圖知，電磁鐵的工作電壓只是電動機的工作電壓的一部分，電磁鐵的工作電壓比電動機的工作電壓低，故B錯誤；C、由右手螺旋定則可知，電磁鐵通電時，上端是N極下端是S極，故C正確。故選：B。二．填空題（共3小題）10．（2023春?鄞州區(qū)期末）學習了磁現(xiàn)象的知識后，小寧懷著極大的興趣對如圖甲、乙、丙所示的實驗進行了探究，得到如下結論：（1）通電導線周圍存在磁場，且磁場方向與有關。（2）如圖丁所示，高速電子束飛過小磁針上方時，小磁針將發(fā)生如圖（填“甲”“乙”或“丙”）所示方向的偏轉?！窘獯稹拷猓海?）由甲、乙、丙三幅圖對比得到：電流周圍存在磁場，磁場的方向與電流方向有關；（2）電子定向運動方向與電流方向相反，所以在圖丁中，小磁針上方的電流方向與圖乙相同，故小磁針將發(fā)生如圖乙所示方向的偏轉。11．（2023春?臨海市期末）某個LED發(fā)光的顏色與通過其電流方向的關系如圖1。（1）該LED在兩次實驗中發(fā)光情況如圖2所示，兩次實驗線圈均在轉動，線圈1順時針轉動，由此可知線圈2轉動（選填“順時針”“逆時針”）。（2）如圖3，導體棒a與該LED相連；在某磁場中，使a垂直于紙面左右往復運動（虛線為運動軌跡），LED交替發(fā)出紅、黃光，則該過程a中電流方向（選填“不變”、“變化”），該磁場可能的分布包括圖4中哪些選項？?！窘獯稹拷猓海?）線圈1順時針轉動，二極管發(fā)出紅光；線圈2的磁感線的方向發(fā)生了改變，二極管發(fā)出的是黃光，這說明電流的方向也發(fā)生了改變；磁場方向、電流方向同時發(fā)生了變化，導體受力方向不變，所以線圈2也是順時針轉動；（2）在某磁場中，使a垂直于紙面左右往復運動（虛線為運動軌跡），LED交替發(fā)出紅、黃光，這說明通過二極管的電流發(fā)生了變化，即該過程a中電流方向發(fā)生了變化；電路中能產(chǎn)生感應電流，說明導體做切割磁感線運動，①③④中的導體都做切割磁感線運動，而②中的導體運動方向與磁感線方向相同，沒有切割磁感線，不會產(chǎn)生感應電流，二極管不發(fā)光。故答案為：（1）順時針；（2）變化：①③④。12．（2023春?拱墅區(qū)期末）如圖甲所示是某恒溫箱的加熱電路，其電路通斷由控制電路控制，控制電路由電磁繼電器、熱敏電阻R1（安裝在恒溫箱內(nèi)）、可變電阻器R2、低壓電源U、開關等組成，低壓電源電壓恒為6V，R1的阻值隨溫度變化關系如圖乙所示，當通過電磁繼電器線圈的電流I≥50mA時，銜鐵被吸合。不計熱敏電阻R1產(chǎn)生的熱量，忽略電磁繼電器線圈的電阻?；卮饐栴}。（1）熱敏電阻R1的阻值隨著溫度的升高而（選填“增大”或“減小”）。（2）若使恒溫箱中的最高溫度為100℃，應調(diào)節(jié)可變電阻器R2的阻值是Ω。（3）若想降低恒溫箱中的最高溫度，提供一種方案?！窘獯稹拷猓海?）根據(jù)圖乙可知，熱敏電阻R1的阻值隨著溫度的升高而減?。唬?）由于溫控箱中最高溫度為100℃，所以當溫控箱溫度為100℃時，電磁繼電器線圈中的電流剛好為50mA＝0.05A，銜鐵被吸合，加熱絲停止工作；由圖像可知當t＝100℃時，R1＝40Ω；控制電路的總電阻為：R=UI=可變電阻器的阻值為：R2＝R﹣R1＝120Ω﹣40Ω＝80Ω；（3）R1的阻值隨溫度降低而增大，由于由吸合時電路的總電阻不變，要調(diào)低恒溫箱的設定溫度，即在溫度低于100℃時工作電路被斷開，應將可變電阻器R2的阻值適當調(diào)小。故答案為：（1）減?。唬?）80；（3）減小R2的阻值。三．作圖題（共1小題）13．（2023春?杭州期末）請在圖中標出通電螺線管碰感線的方向和小磁針的N、S極。【解答】解：通電螺線管中電流方向向下，根據(jù)右手螺旋定則，螺線管的右端為N極，左端為S極，磁感線方向由N極指向S極；根據(jù)磁極間的作用規(guī)律，右端為磁針的N極，左端為S極，如圖所示：四．實驗探究題（共1小題）14．（2023春?富陽區(qū)期末）如圖所示，將一根直導線放在靜止小磁針的上方，接入電路后，閉合開關，觀察到小磁針偏轉。（1）本實驗探究的是。（2）下列關于此實驗的說法正確的是（填字母）。A．該實驗必須放在地球赤道上進行B．通電直導線必須豎直放置C．通電直導線應該水平東西方向放置D．通電直導線應該水平南北方向放置（3）小金根據(jù)所學的知識分析得出閉合開關后，小磁針和它上方的直導線應該成垂直關系，但是實驗中并不垂直（忽略小磁針與支架之間的摩擦）。為了盡可能使二者垂直，應該采取的措施是?！窘獯稹拷猓海?）這個實驗是奧斯特實驗，是探究通電導體周圍是否存在磁場；（2）由于小磁針受到地磁場的作用，要指南北方向，為了觀察到明顯的偏轉現(xiàn)象，應使電流產(chǎn)生的磁場方向為東西方向，故應使把直導線南北放置，故D正確；（3）閉合開關后，小磁針和它上方的直導線應該成垂直關系，但是實驗中并不垂直（忽略小磁針與支架之間的摩擦），可能是小磁針受到地磁場的影響而導致實驗現(xiàn)象不明顯，為了盡可能使二者垂直，應該采取的措施是通電直導線水平沿南北方向放置。故答案為：（1）通電導體周圍是否存在磁場；（2）D；（3）通電直導線水平沿南北方向放置。五．解答題（共3小題）15．（2023春?杭州期末）超市的電動扶梯，有人乘時運行較快，無人乘時運行較慢。某同學想利用電磁繼電器設計這樣的電路。（1）力敏電阻R0的阻值與所受壓力的關系如圖2所示，則由圖2可得出的結論是：。（2）控制電路電源電壓為22伏，當電流達到20mA時電磁鐵將銜鐵吸下?，F(xiàn)在要求一個質量為40千克的小朋友站在電梯上，就能使電梯較快運行，則滑動變阻器R1接入電路的阻值為多大？（電磁鐵線圈電阻忽略不計）。（3）如果要求質量更小的人站上電梯就能使其較快運行，應該如何改動控制電路？（寫出兩種方法）?！窘獯稹拷猓海?）根據(jù)圖像甲可知，當壓力增大時，力敏電阻的阻值變小，即力敏電阻的阻值隨壓力的增大而減?。唬?）小朋友的重力，即對電梯的壓力為：F＝G＝mg＝40kg×10N/kg＝400N；由圖2可知，此時力敏電阻的阻值為：R0＝600Ω；銜鐵被吸下的電流為：I＝20mA＝0.02A；根據(jù)歐姆定律可知，控制電路的總電阻為：R=UI=根據(jù)串聯(lián)電路的電阻關系可知，滑動變阻器R1接入電路的阻值為：R1＝R﹣R0＝1100Ω﹣600Ω＝500Ω；（3）要求質量更小的人站上電梯就能使其較快運行，質量變小，重力變小，則對電梯的壓力變小，根據(jù)圖甲可知，此時力敏電阻的阻值變大，控制